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1,毛克彪, 基于热红外和微波数据的地表温度和土壤水分反演算法研究,中国农业科学技术出版社, 2007.12(专著).
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第二章热红外和被动微波地表温度和土壤水分反演的
基本理论与方法
遥感的物理基础是地物对电磁波的反射、吸收和发射特性;遥感研究的最终目的是应用。遥感技术及其应用实质上是一个地物电磁波谱特性成像与反演问题。因此,遥感的科学的定义是:利用电磁波与地球表面物质的相互作用而具有不同的性质作为基础来探测、分析和研究目标的性质。遥感是获取地表热状况信息的一种非常重要的手段,从第一台机载热红外遥感仪器算起,遥感的研究已经有50多年的历史。根据平台的不同分为:地面遥感、机载遥感、星载遥感;根据遥感的性质可分为:主动遥感和被动遥感;根据电磁波长可分为:光学遥感、热红外遥感以及微波遥感。目前,对遥感的研究已经渗入到各个领域,本章主要简要地介绍遥感,特别是热红外遥感和微波遥感在地表温度和土壤水分反演方面的一些基本概念、模型及算法。
2.1电磁波谱
遥感的主要研究对象是电磁波信号,而波长和频率是电磁波特性的主要因子。因此,通常我们把以电磁波的波长为横轴(X),把电磁波经过大气层后的透过率为纵轴(Y)的分布称为电磁波谱。如图2-1所示,由于大气对电磁波有吸收作用,因此形成了“大气窗口”。在实际应用研究中,我们根据研究选取不同的电磁波谱区[1]。对于遥感而言,人们习惯上将电磁波段人为地划分如表2-1,我们通常将遥感分成四种类型:可见光遥感、热红外遥感、被动微波遥感、主动微波遥感(雷达)。它们各自的优点与缺点如表2-2。